染色体结构、动力学与力学的无标度模型

细胞核以染色质的形式包含其遗传信息：DNA与相关蛋白质的聚合物。该聚合物系统的物理本质尚有待阐明。探究染色体结构、动力学和力学的正交实验方法通常表明存在标度关系，从而促使无标度（或分形）模型被广泛用于表征间期染色体。然而，目前尚无单一物理模型能够与所有报道的标度指数相一致。在此，我们探讨了染色体结构、动力学和力学的潜在无标度模型空间，并检验了这些物理性质之间的基本联系。我们证明了标度指数之间存在两个代数关系——分别将结构与动力学、动力学与力学联系起来——概述了模型匹配特定指数值所需的必要物理条件。应用于后生动物中报道的数值，我们的理论确定了与所有观察到的标度相一致的模型家族，该家族明显排除了经典的 Rouse、Zimm 以及分形小球聚合物模型。我们的理论强调，远端基因组位点之间的动态相关性对于重新调和看似矛盾的测量结果是必不可少的。因此，我们提出了新的实验来缩小可能模型的空间。我们期望该框架能为理解以往和未来的测量结果，以及构建间期染色体的新物理模型提供指导。